杂交构树青贮饲料在畜禽生产中的应用

韩帅琪,蒋 娟,胡张涛,屈 博,刘 煜,胡建宏*

(1. 西北农林科技大学 动物科技学院,陕西 杨凌 712100;2. 富平县畜牧发展中心,陕西 富平 711700;3. 陕西省洛南县保安镇农业综合服务站,陕西 洛南 726115;4. 陕西胖农生态农业科技有限公司,陕西 富平 711700)

构树,别名构桃树,广泛存在于我国多数地区,本身可以作为一种饲料原料、造纸材料、中药成分等被利用,是一类经济价值极高的树种。杂交构树则是在构树的基础上经由中科院长时间研究培育的新品种,同时也是我国少数经过太空搭载育种的树种。杂交构树在构树的基础上对自然环境有着更高的适应性,对干旱、盐碱等有着更好的抵抗力,同时具有生长速度快、产量高的特点,可被广泛种植。而杂交构树产业化项目也在2014年被列为“全国精准扶贫十大工程之一”,获得了国家全面的产业政策扶持。

杂交构树中含有大量畜禽所需的粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸等营养物质,是一种优质、天然的高蛋白木本饲料原料。杂交构树叶中粗蛋白的含量高达26.1%,与传统的苜蓿草粉相比高出7%左右,较豆粕而言,含量略低仅达到豆粕的60%左右。但与苜蓿草粉以及豆粕相比,杂交构树饲料能够为畜禽提供更多的粗脂肪与钙元素,并且其他矿物质元素含量较高,从而可以减少饲料中微量元素添加剂的使用量,节省饲养成本[1]。

1 杂交构树青贮技术研究

我国因土地资源紧张而引起的人畜争粮问题不容忽视,同时也是限制我国畜牧业发展的原因之一,但我国山地众多,森林和灌木丛面积广阔,具有较强的开发利用木本饲料植物的潜力。杂交构树生长周期短、抗逆性强、具有突出的速生丰产性,叶片粗蛋白含量高,是一种优质的饲料资源,但其作为木本饲料却含有单宁等抗营养因子,限制了对其的开发利用。构树叶中单宁含量约为15. 5 g/kg,约为苜蓿的两倍多[2]。单宁是一种水溶性酚类化合物,能与蛋白质、糖类、矿物质等结合形成沉淀,降低畜禽对饲料养分的利用率,且影响适口性[3]。此外,杂交构树枝叶中还含有较多的粗纤维,如木质素,主要存在于构树枝条中,含量约为14.5%[2],直接饲喂畜禽也会干扰畜禽正常的消化吸收。虽然构树中的单宁和木质素相比其它木本植物含量较低,但仍超出猪、鸡等单胃动物的适应范围[4],因此需要进行合理的加工处理才可用于饲喂畜禽。

1.1 杂交构树青贮饲料的优势

目前,最适宜杂交构树的加工处理方法是对其进行青贮发酵,制作构树青贮饲料[5]。即将种植高度约为120 cm的新鲜构树收割,并将枝叶、茎秆粉碎后,采用裹包或袋式灌装法,隔绝外部空气,形成内部厌氧环境,通过微生物厌氧发酵而得到的饲料[6]。这是构树饲料重要的发展方向之一,潜力巨大。与直接饲用和制成叶粉相比,青贮能将构树叶中的粗蛋白、粗纤维、淀粉等畜禽难以消化的大分子物质分解转化为易于消化吸收的小分子肽、氨基酸、单糖和双糖等,并且显著降低单宁等抗营养因子的含量,从而改善畜禽对杂交构树营养物质的消化吸收能力[7]。此外,青贮过程中还会产生大量芳香族化合物,明显改善杂交构树饲料的风味,提高其适口性。以上优势使得青贮发酵成为饲用杂交构树的最佳加工处理方法,并且其饲用效果显著优于直接饲用和制成叶粉饲用[9]。

1.2 杂交构树青贮发酵技术及应用

杂交构树的青贮发酵方法分为自然发酵和添加外源性发酵菌发酵2种,由于自然发酵易使饲料受杂菌污染而影响青贮效果,且杂交构树青贮原料表面附着的乳酸菌数量和水溶性碳水化合物含量较少,属较难青贮原料,因而生产中主要通过添加外源性发酵菌剂(主要为乳酸菌等益生菌)进行构树青贮,当青贮原料上的乳酸菌数量达到至少5 log(CFU/g FW)时,才能促进发酵过程[8]。将杂交构树全株嫩苗粉碎至20～60目,与发酵菌剂混合均匀,在25～45 ℃的条件下,密封包裹,发酵8～60 d,具体发酵温度及时间因发酵菌不同而异[9]。司丙文等[8]通过在杂交构树青贮过程中添加糖蜜、霉菌复合制剂(主要成分为乳酸菌、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶)及防腐剂,探究不同添加剂对杂交构树青贮发酵品质的影响,发现处理组的pH均显著降低,乳酸含量显著提高,粗蛋白含量显著提高,表明添加包括乳酸菌在内的添加剂能够显著改善构树饲料的青贮发酵品质及营养价值。其中,霉菌复合制剂+糖蜜的添加组既显著降低了氨态氮/总氮比例及酸性洗涤纤维含量,更有利于粗蛋白和干物质的保存,显著降低了青贮成本。赵娜等[10]研究发现,含水量高的构树叶添加植物乳杆菌可促进其青贮成熟并提高青贮品质,且青贮品质随其添加量增加而更佳,其中添加量为6.25×107CFU/g、青贮30 d即可达到较优的青贮品质。将杂交构树与优质牧草按一定比例进行混合青贮也可改善构树饲料的青贮品质。李荣荣等[11]研究了不同比例(9%,18%,27%,36%)杂交构树替代苜蓿对TMR发酵品质的影响,结果发现替代组的乳酸和乙酸含量均显著提高,氨态氮/总氮比例也显著升高但均低于5%,说明杂交构树青贮饲料作为TMR组分可以显著提高TMR的发酵品质,其中27% 和36% 替代比例效果更好。另有报道显示,将杂交构树和多年生黑麦草以不同比例混合青贮,该青贮饲料的pH显著降低,可溶性碳水化合物和乳酸含量显著升高,杂菌数量显著降低,混合饲料的青贮品质得到了显著改善[12]。综上研究表明,无论是添加益生菌还是与牧草混合青贮,青贮发酵技术都可以显著改善杂交构树的青贮发酵品质及营养价值。

2 杂交构树青贮饲料的应用

近些年,蛋白质饲料供应紧缺,过度依赖进口已经成为掣肘我国畜牧业和饲料行业发展的重要因素。作为一种国家明确要求发展的高蛋白饲料,构树被用于饲喂猪牛羊鸡等家禽家畜古已有之。随着杂交构树的广泛种植和青贮发酵技术的不断发展,其在畜禽生产中的应用研究也越发广泛和深入。

2.1 在猪生产中的应用

近年来,构树饲料的使用多集中在生长育肥猪上。宋博等[13]通过对比低蛋白质饲料中添加10%构树全株干粉和10%构树全株发酵饲料饲喂育肥猪的不同饲喂效果发现,添加10%构树全株发酵饲料饲喂育肥猪效果最好,在有效防止猪只过肥的同时,能够明显地提高猪肉的风味以及营养价值。林萌萌等[14]经饲喂试验发现,传统的育肥猪蛋白饲料能够被全株发酵杂交构树有效替代,添加量控制在3%以下为最好。目前,杂交构树青贮饲料在断奶仔猪上和妊娠母猪的研究较为缺乏。邓铭等[15]发现在断奶后的仔猪日粮中添加6%的发酵构树饲料能够有效降低仔猪腹泻的发生,减少仔猪死亡。李玉莲等[16]使用构树发酵饲料替代20% 全价料饲喂妊娠后期以及哺乳期母猪后发现,饲喂构树发酵饲料能在一定程度上提升哺乳期仔猪的生长性能及断奶重,且对母猪无任何毒副作用。

2.2 在家禽生产中的应用

杂交构树青贮饲料多被使用于优质家禽(包括仔鸡,放养小型家禽)以及放养大型蛋鸡的生产中。熊罗英等[17]发现,在AA肉仔鸡日粮中添加发酵构树叶能够减少皮下脂肪和肌间脂肪的沉积,增强屠宰后鸡肉的系水力和多汁性,从而改善鸡肉口感。李艳芝等[18]发现在蛋鸡日粮中添加1.5%～2% 构树叶能改善蛋鸡在产蛋高峰期的生产性能,提高鸡蛋的质量。此外,添加构树叶还能够促进孵育后雏鸡免疫器官的发育,提高雏鸡的免疫功能。鹅作为具有代表性的草食性家禽之一,能够有效利用杂交构树青贮饲料。左鑫等[19]发现与构树枝叶粉相比较,鹅对构树叶粉的能量代谢效率更高。然而杂交构树在养鹅生产中的应用较为缺乏,有待深入研究。

2.3 在牛生产中的应用

目前国内市场在肉牛生产中大部分以秸秆青贮作为粗饲料,只有少部分会选择以全株玉米青贮饲喂牛群,而采用杂交构树青贮饲喂更少。王传福等[20]通过对60头西杂肉牛饲喂不同青贮饲料发现,无论是从饲料的适口性和消化率,或者增重及饲料报酬,杂交构树青贮饲料均好于现在被广泛使用的秸秆青贮饲料。Tao等[21]研究发现,用15% 的杂交构树青贮饲料饲喂安格斯牛能够使牛生长性能、肉品质及血液指标参数等各方面都得到显著提升。夏敏等[22]报道采用构树发酵饲料替代30% 酒糟饲喂肉牛能够显著提升牛的平均日采食量以及平均日增重,并且对牛屠宰性能及肉品质无任何不良影响。

杂交构树青贮饲料对奶牛的产奶性能也有一定影响。宋柏螈等[23]研究发现,在荷斯坦奶牛的饲料中添加12% 的杂交构树青贮饲料能够有效降低牛奶体细胞数量,同时改善抗氧化能力。苏应玉等[24]通过对健康泌乳盛期的荷斯坦奶牛饲喂不同比例的构树发酵饲料发现,基础日粮中添加8% 构树发酵饲料能够显著提高奶牛产奶量。但是梁宇春等[25]研究发现饲喂经产奶牛时若杂交构树青贮添加量超过14%会对奶牛生产性能产生不利影响。

2.4 在羊生产中的应用

杂交构树青贮饲料在羊生产中的应用多集中于肉羊和绵羊上。王小平等[26]研究发现日粮中用杂交构树青贮替代豆粕作为蛋白质饲料对育肥羊无任何不良影响,证明杂交构树青贮饲料的可行性。司丙文等[27]采用杂交构树青贮饲料来饲喂杜寒杂交肉羊,表明肉羊生长性能得到明显提高,血清中免疫球蛋白含量升高,从而增强机体免疫功能,同时对羊的抗氧化能力也有一定提升。而李旭静等[28]研究结果表明,尽管杂交构树青贮饲料对绵羊的生长性能无任何影响,但是能够大大提升绵羊自身的免疫能力,保证羊只的健康。目前,使用杂交构树饲喂奶山羊的研究鲜有报道,杜烨青[29]研究发现使用杂交构树青贮饲料替代苜蓿干草饲喂奶山羊能够提高公羊血液中的睾酮水平,增强精子抗氧化能力,从而使奶山羊精液质量得以提升。杂交构树在奶山羊上的应用仍有待进一步发掘。

3 展 望

随着杂交构树的广泛种植和青贮技术的不断发展,杂交构树青贮饲料为解决我国蛋白质饲料缺乏问题及缓解人畜争粮矛盾提供了一种可靠的发展思路。然而对于不同畜禽而言,其杂交构树青贮饲料的益生菌发酵配方的不同,会影响应用效果。因此后续应加强针对不同畜禽的构树青贮发酵配方研究,以期能够在每种畜禽上形成一个详细、统一的标准,为杂交构树青贮发酵技术的建立和推广应用提供理论依据和参考。此外,杂交构树青贮饲料在反刍动物上的研究较为缺乏,其对反刍动物生理机能及生产性能的影响有待进一步探究。